[发明专利]一种定量植物耐低营养能力和营养利用效率的方法

权利要求书

1.一种定量植物耐低营养能力和营养利用效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将测定装置与LCR测试仪连接；

步骤二，选取待测植物的新鲜枝条；

步骤三，从新鲜枝条上采集第二展开叶作为待测叶片，放到蒸馏水中浸泡；

步骤四，吸干叶片表面水，立即将待测叶片夹在测定装置平行电极板之间，设置测定电压、频率，通过改变铁块的质量来设置不同的夹持力，并联模式同时测定不同夹持力下的植物叶片生理电容、生理电阻、生理阻抗；

步骤五，根据植物叶片生理电容计算生理容抗；

步骤六，依据植物叶片生理电阻、生理阻抗和生理容抗，计算植物叶片生理感抗；

步骤七，构建植物叶片的生理电阻随夹持力变化模型，获得模型的各个参数；其中，植物叶片的生理电阻随夹持力变化模型，该模型是基于能斯特方程推导出的，其中R为电阻，E为电动势，E⁰为标准电动势，R₀是理想气体常数，T是温度，C_i为细胞膜内响应生理电阻的介电物质浓度，C_o为细胞膜外响应生理电阻的介电物质浓度，f₀是细胞膜内响应生理电阻的介电物质浓度C_i与生理电阻之间转化的比例系数，膜内外响应生理电阻的介电物质总量C_T＝C_i+C_o，F₀是法拉第常数，n_R是响应生理电阻的介电物质转移数；E可用来做功，与PV成正比PV＝a E，a是电动势转换成代谢能的系数，V为植物细胞体积，P是植物细胞受到的压强，压强P由压强公式求出，F为夹持力，S为极板作用下的有效面积，d为植物叶片的比有效厚度；可变形为：进而变形为由于植物叶片的比有效厚度因此,可变形为：令所述植物叶片的生理电阻随夹持力变化模型可变形为其中y₀、k₁和b₁为模型的参数；

步骤八，构建植物叶片的生理容抗随夹持力变化模型，获得模型的各个参数；其中，植物叶片的生理容抗随夹持力变化模型，该模型是基于能斯特方程推导出的，其中Xc为容抗，E为电动势，E⁰为标准电动势，R₀是理想气体常数，T是温度，Q_i为细胞膜内响应生理容抗的介电物质浓度，Q_o为细胞膜外响应生理容抗的介电物质浓度，J₀是细胞膜内响应生理容抗的介电物质浓度Q_i与生理容抗之间转化的比例系数，膜内外响应生理容抗的介电物质总量Q＝Q_i+Q_o，F₀是法拉第常数，n_XC是响应生理容抗的介电物质转移数；E可用来做功，与PV成正比PV＝a E，a是电动势转换成代谢能的系数，V为植物细胞体积，P是植物细胞受到的压强，压强P由压强公式求出，F为夹持力，S为极板作用下的有效面积，d为植物叶片的比有效厚度；可变形为：进而变形为由于植物叶片的比有效厚度因此,可变形为：令所述植物叶片的生理容抗随夹持力变化模型可变形为其中p₀、k₂和b₂为模型的参数；

步骤九，构建植物叶片的生理感抗随夹持力变化模型，获得模型的各个参数；其中，植物叶片的生理感抗随夹持力变化模型，该模型是基于能斯特方程推导出的，其中Xl为感抗，E为电动势，E⁰为标准电动势，R₀是理想气体常数，T是温度，M_i为细胞膜内响应生理感抗的介电物质浓度，M_o为细胞膜外响应生理感抗的介电物质浓度，L₀是细胞膜内响应生理感抗的介电物质浓度M_i与生理感抗之间转化的比例系数，膜内外响应生理感抗的介电物质总量M_T＝M_i+M_o，F₀是法拉第常数，n_XL是响应生理感抗的介电物质转移数；E可用来做功，与PV成正比PV＝a E，a是电动势转换成代谢能的系数，V为植物细胞体积，P是植物细胞受到的压强，压强P由压强公式求出，F为夹持力，S为极板作用下的有效面积，d为植物叶片的比有效厚度；可变形为：进而变形为由于植物叶片的比有效厚度因此,可变形为：令所述植物叶片的生理感抗随夹持力变化模型可变形为其中q₀、k₃和b₃为模型的参数；

步骤十，依据步骤七模型中的参数，获取植物叶片固有生理电阻IR；

步骤十一，依据步骤八模型中的参数，获取植物叶片固有生理容抗IXC；

步骤十二，依据步骤九模型中的参数，获取植物叶片固有生理感抗IXL；

步骤十三，计算植物叶片固有生理电阻、固有生理容抗和固有生理感抗的倒数；

步骤十四，以植物叶片固有生理电阻倒数为参照，获得基于电生理参数的植物叶片营养主动转输能力NAT和被动转输能力NPT；

步骤十五，依据基于电生理参数的植物叶片营养主动转输能力NAT和被动转输能力NPT，获取植物耐低营养能力RLN和营养利用效率NUE；

所述步骤十中,依据步骤七模型中的参数获取植物叶片固有生理电阻IR的方法为：IR＝y₀+k₁；所述步骤十一中,依据步骤八模型中的参数获取植物叶片固有生理容抗IXC的方法为：IXC＝p₀+k₂；

所述步骤十二中,依据步骤九模型中的参数获取植物叶片固有生理感抗IXL的方法为：IXL＝q₀+k₃；所述步骤十三中的计算植物叶片固有生理电阻倒数IR^-的计算公式：植物叶片固有的生理容抗倒数IXC^-的计算公式：植物叶片固有生理感抗倒数IXL^-的计算公式：

所述步骤十四中的基于电生理参数的植物叶片营养主动转输能力NAT的计算公式：基于电生理参数的植物叶片营养被动转输能力NPT的计算公式：所述步骤十五中的植物耐低营养能力RLN的计算方法为：单位％；植物营养利用效率NUE的计算方法为：无单位。